Java中的简单工厂模式

举两个例子以快速明白Java中的简单工厂模式:

      女娲抟土造人
      话说:“天地开辟,未有人民,女娲抟土为人。”女娲需要用土造出一个个的人,但在女娲造出人之前,人的概念只存在于女娲的思想里面。
      女娲造人,这就是简单工厂模式的应用。

        首先,在这个造人的思想里面,有几个重要的角色:女娲本身、抽象的人的概念和女娲所造出的一个个具体的人。
        1.)女娲是一个工厂类,也就是简单工厂模式的核心角色。
              2.)具休的一个个的人,包括张三,李四等。这些人便是简单工厂模式里面的具体产品角色
        3.)抽象的人是最早只存在于女娲的头脑里的一个想法,女娲按照这个想法造出的一个个具体的人,便都符合这个抽象的人的定义。换言之,这个抽象的想法规定了所有具体的人必须都有的接口(特征或者功能)
         其UML类图出下所示:
          
      理解了上面的这些东西,再来理解下面的例子,对照理解,相信看完这篇文章,便对java简单工厂模式有一个很好的理解:


      有一个农场公司,专门向市场销售各类水果,在这个系统里需要描述下列水果:
           葡萄 Grape
           草莓 Stuawberry
           苹果 Apple
      水果与其他植物不同,最终可以采摘食用,那么一个自然的做法是建立一个各种水果都适用的接口,以便与其他农场里的植物区分开来,

      此时,则是为水果类声明了一个接口,表现在代码上:

       1   public   interface  Fruit {
       2      // 生长
       3        void  grow();
       4       // 收获
       5        void  harvest();
       6       // 种植
       7        void  plant();
       8 }
       9 
      10 
      水果接口规定出所有的水果必须实现的接口,包括任何水果类必须具备的方法plant(),grow(),和harvest();

      Apple类是水果类的一种,因此它实现了水果接口所声明的所有方法。另处,由于苹果是多年生植物,因此多出一个treeAge性质,描述苹果的树龄。代码如下所示:
       package  fac;

       public   class  Apple  implements  Fruit  { // 通过implements实现接口Fruit
            private   int  treeAge;
         
           public   void  grow()  {
              log( " Apple is growing " );
          }
         
           public   void  harvest()  {
              log( " Apple has been harvested " );
          }
         
           public   void  plant()  {
              log( " Apple ha been planted " );
          }
         
           public   static   void  log(String msg)  {
              System.out.println(msg);
          }
         
           public   int  getTreeAge()  {
               return  treeAge;
          }
         
           public   void  setTreeAge( int  treeAge)  {
               this .treeAge = treeAge;
          }
      }
      
      同理,葡萄 Grape:
      package fac;

      public class Grape implements Fruit{
          private boolean seedless;
          public void grow(){
              log("Grape is growing.");
          }
         
          public void harvest(){
              log("Grape has been harvested");
          }
         
          public void plant(){
              log("Grape ha been planted");
          }
         
          public static void log(String msg){
              System.out.println(msg);
          }

          public boolean isSeedless() {
              return seedless;
          }

          public void setSeedless(boolean seedless) {
              this.seedless = seedless;
          }
         

      }
      草莓 Stuawberry:
      package fac;

      public class Strawberry implements Fruit{
          public void grow(){
              log("Strawberry is growing");
          }
         
          public void harvest(){
              log("Strawberry has been harvested");
          }
         
          public void plant(){
              log("Strawberry has been planted");
          }
         
          public static void log(String msg){
              System.out.println(msg);
          }
      }

      农场园丁也是系统的一部分,由一个类来代表,FruitGardener类,代码如下:
      package fac;

      public class FruitGardener{
          public static Fruit factory(String which)throws Exception{
              if(which.equalsIgnoreCase("apple")){
                  return new Apple();
              }else if(which.equalsIgnoreCase("strawberry")){
                  return new Strawberry();
              }else if (which.equalsIgnoreCase("grape")){
                  return new Grape();
              }else{
                  throw new Exception("Bad fruit request");
              }
          }
      }这时有人来果园玩,和园丁说,给我们介绍下你的水果吧。于是园丁:
      package fac;

      public class People {

          public static void main(String[] args) throws Exception {
              FruitGardener fg=new FruitGardener();
              Fruit ap=fg.factory("Apple");
              ap.grow();
              Fruit gp=fg.factory("Grape");
              gp.plant();
             
              Fruit dd=fg.factory("ddd");//抛出Bad fruit request异常
          }   

      }


      (注:以上代码在JDK5.0,Myeclise3.2下编译通过)

      
       类比两个例子,园丁就相当于女娲,而水果就相当于具体的人,接口水果类就相当于存在于类女娲思想里的人的抽象概念。

      由以上两个例子可得出,简单工厂模式需要由以下角色组成:
            接口
                              接口的实现类(简单工厂模式里面的具体产品角色)
                              工厂

      理解了以下两个例子,再来看第三个例子:
      注意对比以下三个实例的不同
      实例1:

      package org.jzkangta.factorydemo01;
      //定义接口
      interface Car{
          public void run();
          public void stop();
      }
      //具体实现类
      class Benz implements Car{
          public void run(){
              System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");
          }
          public void stop(){
              System.out.println("Benz停车了。。。。。");
          }
      }
      //具体实现类
      class Ford implements Car{
          public void run(){
              System.out.println("Ford开始启动了。。。");
          }
          public void stop(){
              System.out.println("Ford停车了。。。。");
          }
      }
      //工厂
      class Factory{
          public static Car getCarInstance(){
              return new Ford();
          }
      }
      public class FactoryDemo01 {

          public static void main(String[] args) {
              Car c=Factory.getCarInstance();
              c.run();
              c.stop();

          }

      }

      实例二:
      package fac;


      //定义接口
      interface Car{
          public void run();
          public void stop();
      }
      //具体实现类
      class Benz implements Car{
          public void run(){
              System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");
          }
          public void stop(){
              System.out.println("Benz停车了。。。。。");
          }
      }

      class Ford implements Car{
          public void run(){
              System.out.println("Ford开始启动了。。。");
          }
          public void stop(){
              System.out.println("Ford停车了。。。。");
          }
      }
      //工厂
      class Factory{
          public static Car getCarInstance(String type){
              Car c=null;
              if("Benz".equals(type)){
                  c=new Benz();
              }
              if("Ford".equals(type)){
                  c=new Ford();
              }
              return c;
          }
      }


      public class FactoryDemo02 {

          public static void main(String[] args) {
              Car c=Factory.getCarInstance("Benz");
              if(c!=null){
                  c.run();
                  c.stop();
              }else{
                  System.out.println("造不了这种汽车。。。");
              }
             

          }

      }


      实例三:
      interface Car{
          public void run();
          public void stop();
      }

      class Benz implements Car{
          public void run(){
              System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");
          }
          public void stop(){
              System.out.println("Benz停车了。。。。。");
          }
      }

      class Ford implements Car{
          public void run(){
              System.out.println("Ford开始启动了。。。");
          }
          public void stop(){
              System.out.println("Ford停车了。。。。");
          }
      }

      class Toyota implements Car{
          public void run(){
              System.out.println("Toyota开始启动了。。。");
          }
          public void stop(){
              System.out.println("Toyota停车了。。。。");
          }
      }

      class Factory{
          public static Car getCarInstance(String type){
              Car c=null;
              try {
                 
      c=(Car)Class.forName("org.jzkangta.factorydemo03."+type).newInstance();//利用反射得到汽车类型 
              } catch (InstantiationException e) {
                  // TODO Auto-generated catch block
                  e.printStackTrace();
              } catch (IllegalAccessException e) {
                  // TODO Auto-generated catch block
                  e.printStackTrace();
              } catch (ClassNotFoundException e) {
                  // TODO Auto-generated catch block
                  e.printStackTrace();
              }
         
              return c;
          }
      }
      public class FactoryDemo03 {

          public static void main(String[] args) {
              Car c=Factory.getCarInstance("Toyota");
              if(c!=null){
                  c.run();
                  c.stop();
              }else{
                  System.out.println("造不了这种汽车。。。");
              }
             

          }

      }

 

      对比三个实例:
      实例一,虽然实现了简单工厂,但每次只能得到一种汽车,如果我们想换一种,就得修改工厂,太不方便,而实例二则改变了这种情况,便得我们可以按照我们的需要更换汽车,但我们所更换的汽车必须是实现类中有的,如果我们想要增加一种汽车的时候,我们还是得更改工厂,通过改进,实例三利用反射机制,得到汽车类型,这样当我们需要增加一种新的汽车时,就无需要再修改工厂,而只需要增加要实现的类即可。也就是说要增加什么样的汽车直接增加这个汽车的类即可,而无需改变工厂。从而达到了工厂分离的效果。

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